‘특허 10건 중 7건은 중국—실리콘 음극 시장, 중국 독주 체제’
<출처 SNE research, ‘특허레포트_부피팽창을 넘어서는 차세대 Si음극소재’ 리포트>
특히 특허의 피인용 횟수와 특허 패밀리 수(기준: 특허 피 인용수 4건이상, 패밀리도 2건 이상, 패밀리 수란? 같은
발명에 기반한 특허들의 모음: 특허의 국제적 범위 및 확장성을 나타냄)를
기준으로 평가되는 핵심 특허 수에서는 한국의 LG화학, LG 에너지
솔루션, 미국의 Enevate, 일본의 신에쓰 등이 글로벌
선두에 있는 것으로 나타났다.
*1구간: 2000-2004년, 2구간:
2005-2009년, 3구간: 2010-2014년, 4구간: 2015-2019년, 5구간: 2020-2024년
한국의 실리콘 음극재 경쟁력: 구조 전환과 특허 품질로 기술
주도
2000년대 후반부터 실리콘계 음극재는 흑연의 용량 한계를 넘는 대안으로
주목받아 왔다. 초기에는 SiO 기반 복합체가 연구의 중심이었으나, 반복되는 팽창·수축으로 인한 전극 파손 문제가 한계로 지적되었다. 이에 따라 최근 실리콘 음극 기술은 전기전도성 및 구조 안정성이 우수한
SiC 기반 복합체로 무게 중심을 옮기고 있으며, 내부 공간을 확보해 팽창을 흡수할 수
있는 Yolk–Shell 구조가 새로운 설계 표준으로 부상하고 있다.
이 같은 기술 전환 흐름 속에서 중국은 BTR, BYD 등을 중심으로 SiC 구조체 및 양산 공정 관련 특허를 다수 보유하며 특허 수 기준 글로벌 우위를 차지하고 있다. 반면, 일본의 신에쓰(Shin-Etsu)는
소재 합성 및 표면 개질 분야에(Si/SiO 합성 및 C코팅) 강점을 보이며 틈새 전략을 펼치고 있다. 한국은 LG에너지솔루션, 삼성SDI를
중심으로 복합 구조 설계 및 계면 안정화 기술을 고도화하며(SiC-SiO 복합체), 특허의 질적 경쟁력을 바탕으로 점유율을 높여가고 있다.
실리콘 음극재 시장의 미래와 한국의 역할
Si계 음극재는 차세대 전지 산업에서 고용량화, 장수명화의 열쇠로 간주되고 있으며, 특히 전고체 배터리·고출력 전기차 등 차세대 응용 분야에서 필수적인 소재로 자리 잡고 있다. 중국의 양적 우위에도 불구하고, 한국은 특허의 질적 경쟁력을 기반으로 시장 내 기술 주도권을 확보하고 있으며, 구조 설계·계면 안정화·고에너지 복합체 개발 등의 집중 투자와 연구가 시장 판도 변화의 열쇠가 될 것으로 전망된다.